Способ отверждения уретановых форполимеров с концевыми изоцианатными группами

Ооез Советских Социалистических Республик(51) М, Кл. С 086 18/32 Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений(54) СПОСОБ ОТВЕРЖДЕНИЯ УРЕТАНОВЫХ ФОРПОЛИМЕРОВ С КОНЦЕВЫМИ ИЗОЦИАНАТНЪМИ ГРУППАМИИзобретение относится к способам получения уретановых эластомеров и может быть использовано для изготовления облицовок валов бумагоделательных машин и других крупногабаритных отливок.Известен способ получения уретановых эластомеров путем взаимодействия полиоксисоединения, представляющего собой смесь сложного полиэфира и гликоля, диизоцианата и сшивающего агента - диамина. Однако указанные композиции имеют низкую жизнеспособность 1.Известен способ получения уретановых эластомеров путем взаимодействия гидроксилсодержащих полиэфиров, диизоцианатов и виниловых мономеров в присутствии инициаторов анионного типа, например 1,4-диазобицикло,2,2-октан или гексаметилентетраамин. Полиуретаны, полученные указанным способом имеют низкие физико-механические характеристики 2.Известен также способ получения уретановых эластомеров из простых или сложных полиэфиров, диизоцианатов и твердых диаминов, применяемый для изготовления покрытий и отливок, в том числе из простого полиэфира;2,4-толуилендиизоцианата и кристаллического 3,3 - дихлор - 4,4-диаминодифенилметана 13. В известном способе повышение жизнеспособности композиций на основе форполимеров с концевымн изоцианатными группами достигается путем взаимодействия полученного по общеизвестному методу форполимера с кристаллическим диамином при температуре более5 низкой, чем температура плавления используемого диамина.Однако изготовление по известному способуобразцов покрытий на основе простых полиэфиров, 2,4-толуилендиизоцианата и кристал 10 лического З,З - дихлор - 4,4-диаминодифенилметана показало, что композиции форполимера с кристаллическим диамином имеют высокую начальную вязкость, которая быстро возрастает при хранении композиций при темпе 15 туре более низкой, чем температура плавления диамина.Это обстоятельство не позволяет применятьтакой способ для формования тонких облицовок путем заливки смеси в зазор между фор 20 мой и валом, а также для изготовления облицовок крупногабаритных валов и отливок,когда требуется для получения однородногопо свойствам материала одновременное приготовление большого количества смеси форполи 25 мера с диамином (500 в 10 кг), а сам процесс заливки смеси занимает значительноевремя,Кроме того, для облицовки валов скоростных бумагоделательных машин требуются30 эластомеры, имеющие более высокую твер556153 Физико-химические н механические характеристики заливочных составов Предлагаемый состав по примеру Состав по известному способу350 6 - 8 94 120 80 - 90 1,7 1,7 1,7 дость и прочность адгезии к материалу вала, чем у приведенных выше эластомеров, твердость которых не превышает 94 единиц по Шору, а прочность адгезии 90 кгс/см,С целью уменьшения начальной вязкости реакционной композиции, повышения твердости и адгезионных свойств конечного продукта, предложено перед отверждением уретановых форполимеров подвергать их последовательному взаимодействию с аддуктом 1,4-бутандиола с 2,4-толуилендиизоцианатом и с метилметакрилатом.Сущность предложенного способа состоит в том, что в форполимер, полученный взаимодействием полиэфира с концевыми гидроксилвными группами и 2,4-толуилендиизоцината, перед отверждением последовательно ввоНачальная вязкость смеси передформованием, пуазРазогрев массы при смешении 250 кг(начальная температура 20 С), СВремя нарастания вязкости до 1000пуаз после загрузки диамина, минПредел прочности при растяжении,кгс/смлНапряжение при 100% удлинении,кгс/смзОтносительное удлинение, %Остаточное удлинение, %Твердость по Шору АСопротивление раздиру, кгс/смПрочность адгезии к металлу,кгс/смлНабухаемость в среде бумажноймассы, % П р и м е р 1. В реактор загружают 1 моль полиокситетраметиленгликоля, сушат под вакуумом при 90 - 100 С до содержания влаги 0,03%. Затем при 45 - 50 С добавляют 2 моль 2,4-толуилендиизоцианата и смесь перемешивают в течение ЗО мин при 80 - 85 С. Полученный форполимер охлаждают до 20 - 22 С, вакуумируют в течение 30 мин, а затем последо вательно вводят 0,3 моль аддукта на основе 1,4-бутандиола с 2,4-толуилендиизоцианатом и 1,48 моль очищенного от ингибитора метилметакрилата. Смесь перемешивают в течение 5 - 10 мин и вводят 0,8 моль предварительно просеянного кристаллического 3,3 - дихлор,4 - диаминодифенилметана и перемешивают под вакуумом 40 - 50 мм рт. ст. при 20 - 22 С втечение 20 мин, Затем заливают формы для определения физико-механических характеристик и определяют вязкость смеси. дят 0,2 - 0,32 моль аддукта и 1,4-бутандиола с 2,4-толуилендиизоцианатом и 1,48 - 2,22 моль метилметакрилата,Введение от 0,2 до 0,32 моль аддукта и от 5 1,48 до 2,22 моль метилметакрилата на 1 мольисходного форполимера позволяет снизить начальную вязкость смеси до 100 пуаз и увеличить ее жизнеспособность.Метилметакрилат в этой композиции за счет 10 каталитического действия амина сополимеризуется с аддуктом 1,4-бутандиола с 2,4-толуилендиизоцианатом, за счет чего входит в основную цепь полимера, обеспечивая высокий уровень физико-механических свойств и физи ческую стабильность эластомера в процессеэксплуатации (см. таблицу). П р и м е р 2. В реактор загружают 1 мольполиокситетраметиленгликоля и 0,3 моль 1,4- 20 бутандиола, перемешивают и сушат под вакуумом при 80 - 85 С до содержания влаги 0,03%, Затем при 40 45 С вводят 2,59 моль 2,4-толуилендиизоцианата и смесь перемешивают в течение ЗО мин при 85 - 90 С. Получен ный форполимер охлаждают до 20 - 22 С, вакуумируют в течение 30 мин и вводят 1,48 моль очищенного от ингибитора метилметакрилата, смесь перемешивают в течение 5 - 10 мин и вводят 0,8 моль предварительно просеянного 30 кристаллического З,З - дихлор,4 з-диаминодифенилметана и перемешивают под вакуумом 40 - 50 мм рт, ст, при температуре 20 - 22 С в течение 20 мин. Затем заливают формы для определения физико-механических ха рактеристик и определяют вязкость смеси,556153 Формула изобретения Составитель А, Ступинская Редактор В. Зенкевич Корректор Т, Добровольская Техред М. Семенов Заказ 977/17 Изд.384 Тираж 630 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 Б11 р имер 3, В реактор загружают 1 моль полиокситетраметиленгликоля, сушат под вакуумом при 90 - 100 С до содержания влаги 0,03/о. Затем при 45 - 50 С добавляют 2 моль 2,4-толуилендиизоцианата и смесь перемешивают в течение 30 мин при 80 - 85 С. Полученный форполимер охлаждают до 20 - 22 С, вакуумируют в течение 30 мин, а затем последовательно вводят 0,32 моль аддукта на основе 1,4-бутандиола с 2,4-толуилендиизоцианатом и 2,22 моль очищенного от ингибитора метилметакрилата. Смесь перемешивают в течение 5 - 10 мин и вводят 1 моль предварительно просеянного кристаллического 3,3-дихлор,4-диаминодифенилметана и перемешивают под вакуумом 40 - 50 мм рт. ст. при 20 - 22 С в течение 20 мин. Затем заливают формы для определения физико-механических характеристик и определяют вязкость смеси.Физико-химические и механические характеристики заливочных составов, полученных по известному способу и по примерам 1 - 3 приведены в таблице,Способ отверждения уретановых форполимеров с концевыми изоцианатными группами5 путем взаимодействия форполимера с кристаллическим диамином, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью снижения начальной вязкости реакционной композиции, повышениятвердости и адгезионных свойств конечного10 продукта, форполимер предварительно подвергают последовательному взаимодействию саддуктом 1,4-бутандиола с 2,4-толуилендиизоцианатом и с метилметакрилатом, причеммольное соотношение аддукта и метилметак 15 рилата к форполимеру составляет соответственно 0,2 - 0,32: 1 и 1,48 - 2,22; 1.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авт. св, СССР Ха 410058, кл. С 08 д 22/08,20 1971.2. Авт. св. СССР Мв 400603, кл, С 08 д 22/04,1971,3. Патент Великобритании Ма 869562, кл,С 2 К, 1964 (прототип) .